Question

调光台灯上有一个相当于滑动变阻器的旋钮，调节旋钮可改变台灯的明暗．为了研究电功率的变化规律，小红设计了如图所示的电路，用标有“3V”的小灯泡L接在电源电压为4.5V的电路中进行实验研究，实验数据填入下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
接入电路的变阻器阻值（Ω）	1	3	5	7	9	11	13	15
电压表的示数　（V）	0.45	1.14	1.60	1.96	2.25	2.48	2.66	2.81
电流表的示数　（A）	0.45	0.38	0.32	0.28	0.25	0.23	0.20	0.19
电路的总功率　（W）	2.03	1.71	1.44	1.26	1.13	1.01	0.92	0.84
变阻器的功率　（W）	0.20	0.43	0.51	0.55	0.57	0.55	0.53	0.52

（1）请根据题意连接好电路图1．
（2）根据图2表中的数据可知，实验时变阻器滑片P的滑动方向是______（向左、向右）．当L两端的电压为L的额定电压时，通过灯泡L的电流如图1所示，灯泡的额定功率是______W．
（3）研究发现当变阻器的电阻调大时整个电路消耗的电功率______．（增大、减小）．
（4）小红将变阻器消耗的功率与变阻器阻值的变化画成如图2曲线．据此可知______．

Answer 1

解：（1）电流表选择0～0.6A的量程，使电流表0.6A的接线柱与开关右接线柱相连，因为电源电压为4.5V，所以电压表选择15V的量程，并将电压表并联在滑动变阻器两端，如下图所示：

（2）根据图2可知，实验过程过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大；由实物图可知滑动变阻器接入了左半段，滑片向右移动，阻值不断增大．
电流表使用的是0～0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.3A．则灯泡的额定功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W．
（3）如表格数据可知，接入电路的变阻器的电阻不断增大，电路的总功率不断减小．
（4）如图2可知，变阻器的电阻不断增大，变阻器功率的图象先增大后减小．
故答案为：（2）向右；0.9；
（3）减少；
（4）当滑动变阻器消耗的功率随着电阻的增大先增大后减小．
分析：（1）根据题意可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，根据表中数据可知，电压表测量滑动变阻器两端电压；
（2）滑动变阻器的原理：改变连入电路的电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流．
电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
（3）根据表格数据分析滑动变阻器的电阻变大时，电路总功率的变化．
（4）根据图象分析滑动变阻器电阻增大时，功率变化情况．
点评：本题考查实物电路的连接、电流表读数、滑动变阻器的使用以及实验数据和图象能进行数据的处理和图象的分析，这个能力是很重要的，同学们要加强培养．